Формалізоване зображення концептуальної моделі.

Формалізація – це відображення системи або процесу в точних поняттях. Формалізація припускає опис моделі з використанням математичних методів дослідження. В результаті формалізації повинен бути розроблений логіко-математичний опис системи що моделюється з урахуванням динаміки її функціонування. При формалізації частину моделі, яку можна описати математично, представляють у вигляді аналітичних залежностей (формул), а інша частина може являти собою детальний словесний опис або алгоритм функціонування.

Зобразити структуру концептуальної моделі можна за допомогою діаграми (графа) станів системи. На мал. 3.2 показана така діаграма, що відбиває стани верстата.

Мал. 3.2

Причини зміни станів можуть задаватися аналітично як функція часу. Так, наробіток верстата на відмову можна задати у вигляді відповідної функції розподілу часу безвідмовної роботи.

Побудова концептуальної моделі – це самий відповідальний етап моделювання. Неправильна концепція, покладена в основу моделі, неправильні допущення про взаємозв’язки змінних і параметрів приводять до того, що виконання подальших етапів побудови імітаційної моделі виявляється безглуздим і часто приводить до невиправданих витрат.

Побудована концептуальна модель представляється експертам на обговорення. Вони повинні визнати її відповідність цілям моделювання з погляду рішення поставленої проблеми.

Вибір засобів реалізації імітаційної моделі

На цьому етапі виконуються роботи, пов’язані з підготовкою й реалізацією імітаційної моделі на комп’ютері. Розробляється логічна схема моделі, що перетвориться потім у програму.

Програмна реалізація імітаційної моделі може бути створена за допомогою:

· алгоритмічних мов загального призначення;

· спеціалізованих мов моделювання;

· пакетів прикладних програм для моделювання;

· засобів автоматизації програмування імітаційних моделей.

Мову, за допомогою якої буде виконана програмна реалізація імітаційної моделі, варто обирати залежно від складності імітаційної моделі й типу наявного комп’ютера. Зараз існує багато мов моделювання, які орієнтовані як на суперкомп’ютери, так і на персональні комп’ютери.

Розробка структурної схеми імітаційної моделі й опис її функціонування.

На цьому етапі об’єкт моделювання остаточно формалізується у вигляді абстрактної системи. Для цього необхідно описати структуру системи й сукупність всіх її елементів, урахувати зовнішні впливи і взаємодію між всіма елементами в процесі функціонування системи.

Структура системи визначається побудованою концептуальною моделлю й обраними засобами моделювання. Якщо модель буде реалізована мовою моделювання GPSS, то структура моделі дається у вигляді блок-схеми, що складається з блоків різних типів. Набір блоків у схемі визначає набір операторів мови, які описують структуру системи, що підлягає моделюванню, і логіку її функціонування. У такій схемі блоки відображають виконувані над транзактами операції, а стрілки між блоками – маршрути руху транзактів.

Якщо імітаційною моделлю системи є СМО, то її структуру можна зобразити у вигляді схеми. Існує генератор вимог, які надходять у систему, буфери або черги, пристрої для обслуговування, які реалізують затримку вимог у системі. На цій схемі можуть бути зображені програмні блоки, які реалізують необхідні функції реальної системи.

Для розробленої схеми імітаційної моделі створюють опис її функціонування, появу повідомлень у моделі і їх рух по моделі з урахуванням прийнятих алгоритмів.

Програмна реалізація імітаційної моделі.

Програмну реалізацію імітаційної моделі рекомендується будувати за модульним принципом. Це дає можливість удосконалювати модель за допомогою ітераційного методу, додаючи до моделі модуль за модулем. У процесі налагодження й експериментування окремі модулі можна міняти або змінювати, і це не приведе до істотних змін всієї моделі.

Структура програми моделі повинна відповідати структурі імітаційної моделі. Така будова програми робить її наочною й полегшує її налагодження. Кожен модуль програми повинен супроводжуватися коментарем.

Для оцінки правильності функціонування програмної реалізації імітаційної моделі розробляються пробні експерименти (тестування моделі). Більшість мов моделювання мають засоби, що дозволяють стежити за трасами руху повідомлень у моделі. Завдяки цьому при різних початкових умовах можна переконатися в тому, що модель працює так, як було задумано. У випадку невідповідності процесів функціонування моделі й об’єкта програма коректується.

Типова помилка при налагодженні моделі пов’язана з невідповідністю пропускних здатностей окремих елементів системи, тобто повідомлення надходять у деякі елементи моделі частіше, ніж вони встигають обслуговуватися. Тому на деяких ділянках моделі, де можуть накопичуватися повідомлення, доцільно задавати обмеження на довжину черги.

Після закінчення налагодження програми імітаційної моделі потрібно перевірити її працездатність у всьому діапазоні зміни вхідних даних. Всі значення змінних у моделі повинні бути наведені до обраної одиниці модельного часу.